(57)【要約】【課題】  無線ＬＡＮシステムにおいて無線ＬＡＮのチャンネル浪費とパケット損失を減少させることができるパケットフロー制御装置及び方法を提供する。【解決手段】  無線ＬＡＮシステムにおけるアクセスポイントが、内部網を構成する無線端末からパケットを受信した場合に、該アクセスポイントのバッファ飽和の有無を判断し、前記バッファが飽和された場合には、当該無線端末にポーズフレームを送信して無線ＬＡＮのパケットフローを制御することによって、パケット損失を防止し、無線網のチャンネル浪費を低減し、無線ＬＡＮのリソースを効率的に使用することが可能になる。【選択図】  図６
2007082210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＬＡＮ（WLAN；Wireless Local Area Network ）においてパケットフローを制御するためのアクセスポイントであって、
内部網を構成する無線端末からパケットが受信された場合に、該受信パケットによるバッファの飽和の有無を判断し、前記バッファが飽和された場合には、当該無線端末にポーズフレームを送信するように適合された制御部を備えることを特徴とするアクセスポイント。
【請求項２】
前記ポーズフレームは、パケット送信の中断を要請する情報及びパケット送信の中断期間を示すポーズ時間の情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項３】
前記制御部は、前記ポーズフレームを送信し、前記受信されたパケットを廃棄するように適合されたことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項４】
前記制御部は、前記バッファが飽和されない場合には、前記受信されたパケットを前記バッファに格納し、前記バッファが所定の比率以上に使用されているか否かを判断し、前記バッファが前記所定の比率以上に使用されている場合に、前記無線端末にポーズフレームを送信するように適合されたことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項５】
前記制御部は、外部網の伝送速度が内部網の伝送速度よりも遅い場合には、前記無線端末からパケットが受信されると、該受信されたパケットの目的地アドレスを分析し、該分析された目的地アドレスが内部網であれば、前記パケットを当該内部網に送信し、前記分析された目的地アドレスが外部網であれば、前記バッファの飽和の有無を判定するように適合されたことを特徴とする請求項１に記載のアクセスポイント。
【請求項６】
無線ＬＡＮにおけるパケットフローの制御を行う無線端末であって、
アクセスポイントからポーズ時間の情報が含まれたポーズフレームが受信された場合に、前記ポーズフレームを分析して前記ポーズ時間をカウントし、前記ポーズ時間のカウント中は、前記アクセスポイントへの前記パケットの送信を休止し、前記ポーズ時間のカウントが終了すると、前記アクセスポイントへの前記パケットの送信を再開するように適合された制御部を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項７】
前記ポーズフレームは、パケット送信の中断を要請する情報を含むことを特徴とする請求項６に記載の無線端末。
【請求項８】
前記ポーズフレームに含まれた情報を格納するように適合された格納部をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の無線端末。
【請求項９】
前記制御部は、前記ポーズ時間のカウント中に、内部網を目的地とするパケットを前記アクセスポイントに送信し、該パケットの送信後に、前記アクセスポイントからポーズフレームが受信された場合には、前記内部網を目的地とするパケットの送信を中止し、前記ポーズフレームが受信されない場合には、当該パケット送信を続行するように適合されたことを特徴とする請求項６に記載の無線端末。
【請求項１０】
パケットフローの制御を行う無線ＬＡＮシステムにおいて、
内部網からパケットが受信された場合に、バッファの飽和の有無を判断し、前記バッファが飽和された場合には、ポーズ時間の情報が含まれたポーズフレームを前記内部網に送信するように適合されたアクセスポイントと、
前記アクセスポイントとパケットの送受信を行い、前記アクセスポイントから前記ポーズフレームが受信された場合に、前記ポーズフレームを分析して前記ポーズ時間をカウントし、前記ポーズ時間のカウント中は、前記アクセスポイントへの前記パケットの送信を休止し、前記ポーズ時間のカウントが終了すると、前記アクセスポイントへの前記パケットの送信を再開するように適合された無線端末と、
を備えることを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
【請求項１１】
前記ポーズフレームは、パケット送信の中断を要請する情報を含むことを特徴とする請求項１０に記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項１２】
前記ポーズフレームは、前記無線端末が前記パケットを送信しようとする目的地アドレスをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項１３】
前記アクセスポイントは、前記ポーズフレームを送信し、前記受信されたパケットを廃棄するように適合されたことを特徴とする請求項１０に記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項１４】
前記アクセスポイントは、前記バッファが飽和されない場合には、前記受信されたパケットを前記バッファに格納し、前記バッファが所定の比率以上に使用されているか否かを判断し、前記バッファが前記所定の比率以上に使用されている場合に、前記内部網にポーズフレームを送信するように適合されたことを特徴とする請求項１０に記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項１５】
前記アクセスポイントは、外部網の伝送速度が内部網の伝送速度よりも遅い場合には、前記無線端末からパケットが受信されると、該受信されたパケットの目的地アドレスを分析し、該分析された目的地アドレスが内部網であれば、前記パケットを当該内部網に送信し、前記分析された目的地アドレスが外部網であれば、前記バッファの飽和の有無を判定するように適合されたことを特徴とする請求項１０に記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項１６】
前記無線端末は、前記ポーズ時間のカウント中に、内部網を目的地とするパケットを前記アクセスポイントに送信し、該パケットの送信後に、前記アクセスポイントからポーズフレームが受信された場合には、前記内部網を目的地とするパケットの送信を中止し、前記ポーズフレームが受信されない場合には、当該パケット送信を続行するように適合されたことを特徴とする請求項１０に記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項１７】
無線ＬＡＮにおけるアクセスポイントのパケットフロー制御方法であって、
無線端末からパケットを受信した場合に、バッファの飽和の有無を判断する段階と、
前記バッファが飽和された場合には、前記無線端末にポーズフレームを送信し、前記受信されたパケットを廃棄する段階と、
前記バッファが飽和されない場合には、前記受信されたパケットを前記バッファに格納する段階と、
を備えることを特徴とするパケットフロー制御方法。
【請求項１８】
前記ポーズフレームは、パケット送信の中断を要請する情報及びパケット送信の中断期間を示すポーズ時間の情報を含むことを特徴とする請求項１７に記載のパケットフロー制御方法。
【請求項１９】
前記パケットを前記バッファに格納した場合に、前記バッファが所定の比率以上に使用されているか否かを判断し、前記バッファが前記所定の比率以上に使用されている場合に、前記無線端末にポーズフレームを送信する段階をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のパケットフロー制御方法。
【請求項２０】
外部網の伝送速度が内部網の伝送速度よりも遅い場合、前記無線端末からパケットが受信されると、該受信されたパケットの目的地アドレスを分析し、該分析された目的地アドレスが内部網であれば、前記パケットを内部網に送信し、該分析された目的地アドレスが外部網であれば、前記バッファの飽和の有無を判定する段階をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のパケットフロー制御方法。
【請求項２１】
無線ＬＡＮにおける無線端末のパケットフロー制御方法であって、
アクセスポイントからポーズ時間の情報が含まれたポーズフレームを受信する段階と、
前記ポーズフレームを分析し、前記ポーズ時間をカウントする段階と、
前記ポーズ時間のカウントが終了すれば、前記パケットを前記アクセスポイントに送信する段階と、
を備えることを特徴とするパケットフロー制御方法。
【請求項２２】
前記ポーズフレームは、パケット送信の中断を要請する情報を含むことを特徴とする請求項２１に記載のパケットフロー制御方法。
【請求項２３】
前記ポーズ時間のカウント中に、内部網を目的地とするパケットを前記アクセスポイントに送信し、該パケットの送信後に、前記アクセスポイントからポーズフレームが受信された場合には、前記内部網を目的地とするパケットの送信を中止し、前記ポーズフレームが受信されない場合には、当該パケット送信を続行する段階をさらに備える
ことを特徴とする請求項２１に記載のパケットフロー制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮにおけるパケットフロー制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データサービスの移動性や便利さを追求するユーザのニーズに応じて、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に対する関心と期待が高まっている。
【０００３】
現在、一般に広く使用されている無線ＬＡＮとしては、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ホームＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、オープンエア（ＯｐｅｎＡｉｒ）、高速マルチメディア無線ＬＡＮ（Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｒａｄｉｏ  ＬＡＮ：ＨＩＰＥＲＬＡＮ、以下、「ハイパーラン」と称する。）などが挙げられる。
【０００４】
また、無線ＬＡＮに関連した標準案は、大きく、ＩＥＥＥ８０２.１１規格と、ヨーロッパ電気通信標準協会（ＥＴＳＩ）の広帯域無線接続網（ＢＲＡＮ：Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）プロジェクトの委員会により策定されたハイパーラン（HIPERLAN）規格と、日本国におけるＭＭＡＣ−ＰＣ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ−Ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ  Ｃｏｕｎｃｉｌ）規格と、に分けられる。
【０００５】
これらのうち、ＩＥＥＥの標準案は、認可無しに使用することができる８０２．１１と、既存の変復調技術を一部変更した８０２.１１ｂと、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式のＩＥＥＥ８０２．１１ａと、に分類される。
【０００６】
そして、ハイパーラン規格には、タイプ１とタイプ２がある。このうち、タイプ１は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Media Access Control）にＩＥＥＥ８０２．１１の無線ＬＡＮとＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）を採用し、タイプ２は、非同期転送方式（ＡＴＭ）の技術を応用しており、インターネットのエミュレーションモード（ｅｍｕｌａｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ）を使用する。
【０００７】
このような無線ＬＡＮは、ブルートゥースの場合には、約１Ｍｂｐｓの伝送速度を提供し、ホームＲＦである場合は、約２Ｍｂｐｓの伝送速度を提供する。そして、ＩＥＥＥ８０２．１１の場合には、２．４ＧＨｚ帯域で最大２Ｍｂｐｓまでの伝送速度を提供し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂでは、１１Ｍｂｐｓの伝送速度を提供し、８０２．１１ａは、５ＧＨｚ帯域で５４Ｍｂｐｓまでの速度を提供する。また、ハイパーランの場合には、タイプ１では１９Ｍｂｐｓの伝送速度を提供し、タイプ２では、２５Ｍｂｐｓを標準にして最大５４Ｍｂｐｓまでの伝送速度を提供する。
【０００８】
一方で、現在、新しい無線ＬＡＮ規格としてＩＥＥＥ８０２．１１ｎが準備中にあり、このＩＥＥＥ８０２．１１ｎ標準が定義される場合、無線ＬＡＮは、有線ＬＡＮ（１０Ｍｂｐｓ／１００Ｍｂｐｓ）よりも一層速い伝送速度（すなわち、最大３２０Ｍｂｐｓ）を提供できる展望である。
【０００９】
このような無線ＬＡＮでは、その内部網を構成する無線ＬＡＮ端末（以下、単に「無線端末」ともいう。）は、事務所、商店街、家庭などのような所定の空間や建物の内外部における環境下で、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）を介して外部網との通信を行う。これは、無線端末は、その電波利用可能地域が狭く、いわゆる隠しノード問題（Ｈｉｄｄｅｎ  ｎｏｄｅ  ｐｒｏｂｌｅｍ）が発生するために、電波利用可能地域が広いアクセスポイントを介して外部網との通信を行う必要が生じるからである。アクセスポイントは、内部網の無線端末から送信されるパケットを受信した場合に、パケットに格納された情報を分析し、そのパケットを内部網または外部網に送信する。ここで、外部網は、無線網または有線網で構成される。
【００１０】
一方、無線ＬＡＮにおいては、２台或いはそれ以上の無線端末が、相互に同じ周波数帯の公衆網を共有して使用するので、公衆網の特性上、全二重通信方式（Ｆｕｌｌ−Ｄｕｐｌｅｘ）の使用が不可能となる。すなわち、無線ＬＡＮの通信方式は、１つの無線端末がチャンネル（公衆網）を使用している場合には他の無線端末がチャンネルを使用できない、という半二重通信方式（Ｈａｌｆ−Ｄｕｐｌｅｘ）が使用される。
【００１１】
したがって、無線ＬＡＮにおいて無線端末は、パケットを目的地に伝達するために、まず、チャンネル状態が使用可能か否かを感知した後、アクセスポイントにチャンネル占有のためのＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）フレームを送信する。アクセスポイントは、ＲＴＳフレームを受信すると、チャンネル占有を許可するＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）フレームを無線端末に送信する。ここで、ＲＴＳフレーム及びＣＴＳフレームには、チャンネルを占有する期間を示す値が入っており、同じアクセスポイントに接続され、同じチャンネルを使用する他の無線端末は、当該指定された期間の間は、チャンネルを使用することができない。
【００１２】
現在、前述したような伝送速度と通信方式を有する無線ＬＡＮにおいて、無線端末は、外部網よりも伝送速度が遅い内部網の一部をなしている。
【００１３】
したがって、既存の無線ＬＡＮでは、アクセスポイントは、特別な制約無く、内部網のパケットを外部網に送信している。すなわち、既存の無線ＬＡＮは、内部網と外部網との伝送速度（送信レート）の差に起因するパケットフロー制御問題については考慮していない。
【００１４】
しかしながら、今後は、技術が発展するにつれて、内部網を構成する無線ＬＡＮの支援伝送速度が８０２.１１ｎのように非常に速くなる場合、または外部網に支援速度が遅い媒体が接続される場合が発生し得る。このような場合に、アクセスポイントは、内部網と外部網との伝送速度差を考慮していないので、内部網から外部網へ転送されるパケットをアクセスポイント内部で蓄積することになる。また、アクセスポイントは、内部バッファ（Ｂｕｆｆｅｒ）が不足するため、蓄積されたパケットを廃棄する場合が発生し得る。
【００１５】
前述のようなアクセスポイントのパケットフロー制御方法を、添付図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、従来技術によるアクセスポイントのパケットフロー制御方法を示すフローチャートである。
【００１７】
図１に示すように、アクセスポイントは、内部網の無線端末からパケットを受信する（ステップＳ１１）。
【００１８】
アクセスポイントは、パケットが受信された場合に、バッファのスペース（容量）が不足するか否かを分析する（ステップＳ１２）。
【００１９】
続いて、アクセスポイントは、バッファの容量を分析した結果、容量が不足しない場合には、受信されたパケットをバッファに格納する（ステップＳ１３）。
【００２０】
そして、アクセスポイントは、パケットをバッファに格納した場合に、格納されたパケットを分析し、外部網または内部網に送信する（ステップＳ１４）。
【００２１】
一方で、アクセスポイントは、バッファ容量を分析した結果、バッファの容量が不足する場合には、受信されたパケットを廃棄する（ステップＳ１５）。
【００２２】
この場合、アクセスポイントが受信されたパケットを廃棄しても、無線端末は、アクセスポイントの状態を知らないことから、そのパケットの目的地が外部網に位置するか、または同じアクセスポイントで構成された内部網に位置するか、を正確に知ることができない。したがって、アクセスポイントで処理できないパケットを無線端末からアクセスポイントに転送した後には、他の無線端末から内部網へ転送されるパケット（すなわちアクセスポイントで処理され得るパケット）でさえも、チャンネルを使用することができなくなる、という不都合が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、無線ＬＡＮシステムにおいて、無線ＬＡＮのチャンネル浪費とパケット損失を減少させることができるパケットフロー制御装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、無線ＬＡＮ（WLAN；Wireless Local Area Network ）においてパケットフローを制御するためのアクセスポイントであって、内部網を構成する無線端末からパケットが受信された場合に、該受信パケットによるバッファの飽和の有無を判断し、前記バッファが飽和された場合には、当該無線端末にポーズフレームを送信するように適合された制御部を備える。
【００２５】
好ましくは、ポーズフレームは、パケット送信の中断を要請する情報及びパケット送信の中断期間を示すポーズ時間の情報を含む。
【００２６】
好ましくは、制御部は、ポーズフレームを送信し、前記受信されたパケットを廃棄するように適合される。
【００２７】
好ましくは、制御部は、バッファが飽和されない場合には、前記受信されたパケットをバッファに格納し、当該バッファが所定の比率以上に使用されているか否かを判断し、バッファが所定の比率以上に使用されている場合に、前記無線端末にポーズフレームを送信するように適合される。
【００２８】
好ましくは、制御部は、外部網の伝送速度が内部網の伝送速度よりも遅い場合には、前記無線端末からパケットが受信されると、該受信されたパケットの目的地アドレスを分析し、該分析された目的地アドレスが内部網であれば、前記パケットを当該内部網に送信し、前記分析された目的地アドレスが外部網であれば、前記バッファの飽和の有無を判定するように適合される。
【００２９】
また、本発明の他の態様は、無線ＬＡＮにおけるパケットフローの制御を行う無線端末であって、アクセスポイントからポーズ時間の情報が含まれたポーズフレームが受信された場合に、前記ポーズフレームを分析して前記ポーズ時間をカウントし、前記ポーズ時間のカウント中は、前記アクセスポイントへの前記パケットの送信を休止し、前記ポーズ時間のカウントが終了すると、前記アクセスポイントへの前記パケットの送信を再開するように適合された制御部を備える。
【００３０】
好ましくは、ポーズフレームは、パケット送信の中断を要請する情報を含む。また、好ましくは、無線端末は、ポーズフレームに含まれた情報を格納するように適合された格納部をさらに備える。
【００３１】
好ましくは、制御部は、ポーズ時間のカウント中に、内部網を目的地とするパケットを前記アクセスポイントに送信し、該パケットの送信後に、前記アクセスポイントからポーズフレームが受信された場合には、前記内部網を目的地とするパケットの送信を中止し、前記ポーズフレームが受信されない場合には、当該パケット送信を続行するように適合される。
【００３２】
また、本発明のさらに他の態様は、パケットフローの制御を行う無線ＬＡＮシステムにおいて、内部網からパケットが受信された場合に、バッファの飽和の有無を判断し、バッファが飽和された場合には、ポーズ時間の情報が含まれたポーズフレームを前記内部網に送信するように適合されたアクセスポイントと、アクセスポイントとパケットの送受信を行い、アクセスポイントからポーズフレームが受信された場合に、前記ポーズフレームを分析してポーズ時間をカウントし、ポーズ時間のカウント中は、アクセスポイントへのパケットの送信を休止し、ポーズ時間のカウントが終了すると、アクセスポイントへのパケットの送信を再開するように適合された無線端末と、を備える。
【００３３】
好ましくは、ポーズフレームは、パケット送信の中断を要請する情報を含む。また、好ましくは、ポーズフレームは、無線端末がパケットを送信しようとする目的地アドレスをさらに含む。
【００３４】
好ましくは、アクセスポイントは、ポーズフレームを送信し、受信されたパケットを廃棄するように適合される。また、好ましくは、アクセスポイントは、バッファが飽和されない場合には、受信されたパケットをバッファに格納し、バッファが所定の比率以上に使用されているか否かを判断し、バッファが所定の比率以上に使用されている場合に、内部網にポーズフレームを送信するように適合される。
【００３５】
好ましくは、アクセスポイントは、外部網の伝送速度が内部網の伝送速度よりも遅い場合には、無線端末からパケットが受信されると、該受信されたパケットの目的地アドレスを分析し、該分析された目的地アドレスが内部網であれば、前記パケットを当該内部網に送信し、分析された目的地アドレスが外部網であれば、バッファの飽和の有無を判定するように適合される。
【００３６】
好ましくは、無線端末は、ポーズ時間のカウント中に、内部網を目的地とするパケットを前記アクセスポイントに送信し、該パケットの送信後に、アクセスポイントからポーズフレームが受信された場合には、前記内部網を目的地とするパケットの送信を中止し、ポーズフレームが受信されない場合には、当該パケット送信を続行するように適合される。
【００３７】
また、本発明のさらに他の態様は、無線ＬＡＮにおけるアクセスポイントのパケットフロー制御方法であって、無線端末からパケットを受信した場合に、バッファの飽和の有無を判断する段階と、バッファが飽和された場合には、無線端末にポーズフレームを送信し、受信されたパケットを廃棄する段階と、バッファが飽和されない場合には、受信されたパケットをバッファに格納する段階と、を備える。
【００３８】
好ましくは、ポーズフレームは、パケット送信の中断を要請する情報及びパケット送信の中断期間を示すポーズ時間の情報を含む。また、好ましくは、パケットフロー制御方法は、パケットをバッファに格納した場合に、該バッファが所定の比率以上に使用されているか否かを判断し、バッファが前記所定の比率以上に使用されている場合に、無線端末にポーズフレームを送信する段階をさらに備える。
【００３９】
好ましくは、パケットフロー制御方法は、外部網の伝送速度が内部網の伝送速度よりも遅い場合、前記無線端末からパケットが受信されると、該受信されたパケットの目的地アドレスを分析し、該分析された目的地アドレスが内部網であれば、前記パケットを内部網に送信し、該分析された目的地アドレスが外部網であれば、前記バッファの飽和の有無を判定する段階をさらに備える。
【００４０】
また、本発明のさらに他の態様は、無線ＬＡＮにおける無線端末のパケットフロー制御方法であって、アクセスポイントからポーズ時間の情報が含まれたポーズフレームを受信する段階と、該ポーズフレームを分析し、ポーズ時間をカウントする段階と、ポーズ時間のカウントが終了すれば、前記パケットを前記アクセスポイントに送信する段階と、を備える。
【００４１】
好ましくは、ポーズフレームは、パケット送信の中断を要請する情報を含む。また、好ましくは、無線端末のパケットフロー制御方法は、ポーズ時間のカウント中に、内部網を目的地とするパケットをアクセスポイントに送信し、該パケットの送信後に、アクセスポイントからポーズフレームが受信された場合には、内部網を目的地とするパケットの送信を中止し、ポーズフレームが受信されない場合には、当該パケット送信を続行する段階をさらに備える。
【発明の効果】
【００４２】
本発明による無線ＬＡＮにおけるパケットフロー制御装置及び方法は、無線ＬＡＮシステムにおいてアクセスポイントのバッファ飽和の有無に従ってポーズフレームを用いて無線ＬＡＮのパケットフローを制御することによって、パケット損失を防止し、無線網のチャンネル浪費を低減し、無線ＬＡＮのリソースを効率的に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、添付の図面を参照して、本発明による無線ＬＡＮにおけるパケットフロー制御装置及び方法を詳細に説明する。
【００４４】
図２は、本発明の好適な実施形態による無線ＬＡＮシステムの構成図である。
【００４５】
図２に示すように、無線ＬＡＮシステムは、アクセスポイント１０と無線端末２０とを備える。
【００４６】
ここで、無線ＬＡＮ通信を行う無線端末２０は、アクセスポイント１０を介して外部ネットワーク（以下、「外部網」と称する。）に接続される。以下、無線ＬＡＮ通信を行う無線端末２０で構成された網を「内部網」と称する。
【００４７】
一方、１つのアクセスポイント１０が内部網と外部網とを接続する性能には限界（制限）があるので、内部網の無線端末２０は、複数のアクセスポイント１０に接続されることができる。
【００４８】
アクセスポイント１０は、無線端末２０からパケットを受信し、受信されたパケットをバッファに格納する前に、まずバッファの飽和有無の状態を判断した後、該判断結果によって、受信されるパケットをバッファに格納するか、または無線端末２０にポーズフレーム（Ｐａｕｓｅ  Ｆｒａｍｅ）を伝送する。すなわち、アクセスポイント１０は、バッファが完全に満たされた（すなわち飽和した）状態でない場合には、パケットをバッファに格納した後に、該パケットを内部の網、または外部の網、すなわち、無線網に伝送し、一方、パケット格納以前に判断されたバッファが飽和状態である場合には、無線端末２０にポーズフレーム（Ｐａｕｓｅ  Ｆｒａｍｅ）を伝送する。
【００４９】
ポーズフレームは、パケット送信の中断を要請する情報及びパケット送信の中断期間を指示する任意のポーズ時間の情報を含む。
【００５０】
無線端末２０は、アクセスポイント１０とパケットの送受信を行い、また、アクセスポイント１０からポーズフレームを受信する。そして、無線端末２０は、ポーズフレームを受信した場合には、受信されたポーズフレームを分析し、該ポーズフレームにより指示されたポーズ時間をカウントする。
【００５１】
以下、このような構成を有する無線ＬＡＮシステムのパケットフロー制御動作について詳細に説明する。
【００５２】
まず、アクセスポイント１０は、無線端末からパケットを受信すると、該受信されたパケットをバッファに保存する前に、バッファの飽和の有無の状態を判断する。そして、アクセスポイント１０は、かかるバッファの飽和の有無を判断した結果、バッファが飽和されている場合には、任意のポーズ時間を含むポーズフレームを無線端末２０に送信し、該ポーズ時間の間はパケット送信を中断すべきことを要請し、受信されたパケットを廃棄する。
【００５３】
一方、無線ＬＡＮシステムにおいて、内部網の速度より外部網の速度の方が遅い場合には、アクセスポイント１０は、受信されたパケットを分析し、受信されたパケットが内部網を目的地とするパケットであれば、たとえバッファが飽和されている場合であっても、当該パケットを廃棄せずに、内部網内の目的地にそのパケットを送信する。
【００５４】
無線端末２０は、アクセスポイント１０からポーズフレームを受信すると、受信されたポーズフレームを分析し、ポーズフレームに含まれているポーズ時間をカウントする。無線端末２０は、ポーズ時間をカウントしている間は、アクセスポイント１０にパケットを送信せず、ポーズ時間のカウントが終了すると、そのパケットをアクセスポイント１０に送信する。
【００５５】
但し、無線端末２０は、内部網を目的地とするパケットについては、ポーズ時間をカウントしている間であっても、そのパケットをアクセスポイント１０に送信することができる。また、無線端末２０は、内部網を目的地とするパケットの送信後にもアクセスポイント１０からポーズフレームが受信された場合には、全てのパケットの送信をポーズ時間のカウント終了後に行う。
【００５６】
このように、本実施形態の無線ＬＡＮシステムは、アクセスポイントのバッファの飽和の有無に従ってポーズフレームを送信することによって、無線ＬＡＮのパケット損失及び内部網のチャンネル浪費を防止することができる。
【００５７】
図３は、本発明の一実施形態による無線ＬＡＮシステムにおけるアクセスポイントのブロック構成図である。
【００５８】
図３に示すように、アクセスポイント１０は、第１送受信部１１と、制御部１２と、バッファ１３と、外部インタフェースとしての第２送受信部１４と、を備える。
【００５９】
アクセスポイント１０において、第１送受信部１１は、無線端末２０との無線データの送受信を行う。
【００６０】
制御部１２は、第１送受信部１１を介して無線端末２０から受信されたパケットを分析して処理する。また、制御部１２は、ポーズフレームを無線端末２０に送信するために、バッファ１３が所定の比率（パーセンテージ）以上に使用されている（データで満たされている）か否かを分析する。
【００６１】
バッファ１３は、無線端末２０から受信されたパケットを、制御部１２で処理するために、一時的に格納する。
【００６２】
外部インタフェースである第２送受信部１４は、外部網との有線或いは無線でのデータ通信を行う。
【００６３】
このような構成を有するアクセスポイント１０のパケットフロー制御動作について、以下に詳細に説明する。
【００６４】
アクセスポイント１０の第１送受信部１１は、無線端末２０からパケットを受信し、該受信されたパケットを制御部１２に出力する。
【００６５】
制御部１２は、第１送受信部１１からパケットを入力されると、バッファ１３の飽和の有無をチェックする。制御部１２は、バッファ１３の飽和の有無を分析した結果、バッファ１３が飽和されないと判定した場合には、受信されたパケットをバッファ１３に格納する。
【００６６】
一方、制御部１２は、バッファ１３の飽和の有無を分析した結果、バッファ１３に飽和が発生すると判定した場合には、第１送受信部１１を用いて任意のポーズ時間の間はパケット送信を中断すべきことを要請するポーズフレームを、当該無線端末２０に送信する。このポーズフレームは、パケット送信中断を要請する情報及びパケット送信中断期間を指示する任意のポーズ時間についての情報を含んでいる。また、ポーズフレームは、無線端末２０がパケットを送信しようとする目的地ＭＡＣアドレスを、さらに含むことができる。
【００６７】
制御部１２は、無線端末２０にポーズフレームを送信した場合には、受信されたパケットを廃棄することができる。
【００６８】
一方、制御部１２は、バッファ１３に飽和が生じないと判定して、受信されたパケットをバッファ１３に格納した場合には、格納されたパケットを、格納順序に応じて順次に、第１送受信部１１または第２送受信部１４を用いて内部網または外部網（すなわち無線網）に送信する。
【００６９】
ここで、制御部１２は、バッファ１３に格納されたパケットを無線網に送信する前に、バッファ１３が所定の比率（パーセンテージ）以上で使用されているか否かを判定することができる。制御部１２は、バッファ１３が所定の比率以上に使用されていると判定した場合には、第１送受信部１１を用いてポーズフレームを無線端末２０に送信する。
【００７０】
制御部１２は、無線端末２０にポーズフレームを送信した後に、バッファ１３に格納されたパケットを内部網または外部網（すなわち無線網）に送信する。
【００７１】
このような動作を行うアクセスポイント１０において、制御部１２は、外部網と内部網の伝送速度（送信レート）をチェックすることができる。
【００７２】
制御部１２は、外部網と内部網の伝送速度をチェックした結果、外部網の伝送速度が内部網の伝送速度よりも遅い場合には、たとえバッファ１３が飽和されていても、受信される全てのパケットに対してのポーズフレームは送信せずに、外部網を目的地とするパケットだけに対してポーズフレームを送信する。
【００７３】
したがって、制御部１２は、内部網を目的地とするパケットが受信された場合には、パケットを内部網に送信し、該送信中はポーズフレームを無線端末２０に送信しない。
【００７４】
すなわち、アクセスポイント１０は、外部網の伝送速度が内部網の伝送速度よりも遅い場合には、外部網を目的地とするパケットだけのためのポーズフレームを送信することによって、内部網のチャンネル損失を防止することができる。
【００７５】
このように、アクセスポイント１０は、バッファ１３の飽和の有無によってポーズフレームを送信して内部網のパケットフローを制御し、これによって、パケット損失及びチャンネル浪費を防止することができる。
【００７６】
図４は、本発明の一実施形態による無線ＬＡＮシステムのアクセスポイントで生成するポーズフレームの構造を示す図である。
【００７７】
なお、図４に示された丸括弧”（  ）”中の数字は、バイトを表示し、大括弧”［  ］”中の数字はビットを表示する。
【００７８】
ポーズフレームは、無線ＬＡＮのフレームのうち管理（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）フレームの形式に従うことができる。
【００７９】
図４に示すように、このポーズフレームでは、ポーズフレームを示すタイプ（ｔｙｐｅ）が、フレームコントロール（Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）のサブタイプ（Ｓｕｂｔｙｐｅ）内に表示される。
【００８０】
図４のポーズフレームでは、このポーズフレームを受信する無線端末２０のアドレス、又はアクセスポイント１０に接続された内部網内の全ての無線端末２０を表すアドレスは、目的地アドレス（Ｄｅｓｔ  Ａｄｄｒｅｓｓ）内に記録することができる。
【００８１】
また、ポーズフレームでは、最初に無線端末２０が送信したパケットに記録されていた目的地ＭＡＣアドレス（Ｕｐｌｉｎｋ  ＭＡＣ  ａｄｄｒｅｓｓ）と、当該無線端末２０が暫く送信を中止する時間（ポーズ時間；ｐａｕｓｅ  Ｔｉｍｅ）についての情報は、フレームボディー（Ｆｒａｍｅ  Ｂｏｄｙ）内に記録される。
【００８２】
図５は、本発明の一実施形態による無線ＬＡＮにおける無線端末のブロック構成図である。
【００８３】
図５に示すように、無線端末２０は、送受信部２１と、制御部２２と、格納部２３とを備える。
【００８４】
無線端末２０の送受信部２１は、アクセスポイント１０及び内部網を構成している他の無線端末との無線データの送受信を行う。
【００８５】
制御部２２は、無線端末２０の全般的な動作を制御し、外部網または内部網に送信するためのパケットを生成する。
【００８６】
格納部２３は、無線端末のアドレス、及び無線網に接続された目的地（destinations）の目的地ＭＡＣアドレスを格納する。
【００８７】
このような構成を有する無線端末２０のパケットフロー制御動作について、以下に詳細に説明する。
【００８８】
まず、送受信部２１は、アクセスポイント１０にパケットを送信し、アクセスポイント１０からポーズフレームを受信する。送受信部２１は、ポーズフレームを受信すると、受信されたポーズフレームを制御部２２に出力する。
【００８９】
制御部２２は、送受信部２１からポーズフレームが入力されると、当該ポーズフレームを分析し、ポーズフレームに含まれている目的地ＭＡＣアドレスとポーズ時間（のデータ）を、格納部２３に格納する。ここで、制御部２２は、目的地ＭＡＣアドレスを格納部２３に格納する場合、既に格納部２３に格納されている目的地ＭＡＣアドレスなのか否かを判定し、未だ格納されていないＭＡＣアドレスだけを格納部２３に格納する。
【００９０】
制御部２２は、格納部２３にポーズ時間を格納した後に、格納されたポーズ時間についてのカウントを実行する。制御部２２は、ポーズ時間をカウントしている間はパケットの送信を中止し、ポーズ時間のカウントが終了すると、送受信部２１を用いてアクセスポイント１０へのパケット送信を再開する。
【００９１】
一方、制御部２２は、内部網を目的地とするパケットであれば、たとえポーズ時間のカウントの途中であっても、アクセスポイント１０へのパケット送信を行うことができる。また、制御部２２は、ポーズ時間のカウント中に送信した内部網を目的地とするパケットについてのポーズフレームが受信されない場合には、たとえポーズ時間のカウントの途中であっても、引き続き当該内部網を目的地とするパケット送信を行うことができる。
【００９２】
一方、制御部２２は、そのようなポーズフレームがアクセスポイント１０から受信された場合には、たとえ内部網を目的地とするパケットを送信した後であっても、ポーズ時間をカウントする間は、全てのパケット送信を中止する。
【００９３】
次に、本発明の一実施形態において、外部網の伝送速度が内部網の伝送速度よりも遅い場合における、無線ＬＡＮシステムのアクセスポイント及び無線端末のパケットフロー制御方法について、添付図面を参照して説明する。
【００９４】
図６は、本発明の一実施形態による無線ＬＡＮにおけるアクセスポイントのパケットフロー制御方法を示すフローチャートである。
【００９５】
図６に示すように、アクセスポイント１０は、無線端末２０からパケットを受信する（ステップＳ２１）。
【００９６】
アクセスポイント１０は、パケットを受信すると、受信されたパケットの目的地アドレスを分析し、受信されたパケットが内部網を目的地アドレスとする場合には、受信されたパケットを内部網に送信する。
【００９７】
一方、受信されたパケットの目的地アドレスが外部網である場合には、アクセスポイント１０は、受信されたパケットを格納するバッファが飽和するか否かの判定を行う(ステップＳ２２) 。
【００９８】
アクセスポイント１０は、バッファの飽和についての判定の結果、バッファが飽和されない場合（換言すると、バッファ容量が足りる場合）には、受信されたパケットをバッファに格納する（ステップＳ２３）。
【００９９】
アクセスポイント１０は、受信されたパケットをバッファ１３に格納した後に、バッファが所定の比率以上に使用（すなわちデータ格納）されているか否かを判定する（ステップＳ２４）。
【０１００】
この判定の結果、バッファが所定の比率以上で使用されていない場合には、アクセスポイント１０は、格納されたパケットを分析し、外部網に送信する(ステップＳ２５) 。
【０１０１】
一方、バッファが所定の比率以上に使用されている場合には、アクセスポイント１０は、ポーズフレームを無線端末２０に送信し(ステップＳ２６)、バッファに格納されたパケットを処理する(ステップＳ２５) 。
【０１０２】
一方、アクセスポイント１０は、無線端末１０から受信されたパケットを格納するためにバッファの飽和の有無をチェックした結果、バッファが飽和されている場合（換言すると、バッファ容量が足りない場合）には、ポーズフレームを無線端末２０に送信する(ステップＳ２７)。
【０１０３】
次に、アクセスポイント１０は、受信されたパケットを廃棄する(ステップＳ２８)。
【０１０４】
このような方法で、アクセスポイント１０は、バッファの飽和の有無を判断し、かかる判断結果に従って無線端末２０にポーズフレームを送信することによって、無線端末１０のパケット送信を制御することができる。
【０１０５】
図７は、本発明の一実施形態による無線ＬＡＮにおける無線端末のパケットフロー制御方法を示すフローチャートである。
【０１０６】
図７では、無線端末２０がアクセスポイント１０からポーズフレームを受信したことを前提とする。
【０１０７】
図７に示すように、無線端末２０は、パケットを送信する前に、アクセスポイント１０から受信されたポーズフレームに含まれているポーズ時間のカウントが終了したか否かをチェックすることによって、アクセスポイント１０の状態が忙しい（busy）か否かを判断する（ステップＳ３１）。
【０１０８】
このとき、無線端末２０は、ポーズ時間のカウントが終了していない場合には、アクセスポイントが忙しい（busyである）と判断し、この場合には、さらに、送信しようとするパケットが外部網に送信するパケットなのか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【０１０９】
そして、無線端末２０は、かかる判定の結果、外部網に送信するパケットであれば、ステップＳ３１とＳ３２のループを繰り返して、ポーズ時間のカウントが終了するまでかかるパケットの送信を中止する。一方、ステップＳ３２の判定の結果、外部網に送信するパケットでない場合、換言すると内部網に送信するパケットである場合には、無線端末２０は、かかるパケットを当該内部網に送信する（ステップＳ３３）。
【０１１０】
一方、無線端末２０は、ステップＳ３１でＮＯ、すなわちポーズ時間のカウントが終了し、これによりアクセスポイント１０の状態が忙しくない（busyではない）、と判断される場合には、送信しようとするパケットをアクセスポイント１０に送信する（ステップＳ３３）。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】従来技術によるアクセスポイントのパケットフロー制御方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明による無線ＬＡＮシステムを示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態による無線ＬＡＮにおいてアクセスポイントのブロック構成図である。
【図４】本発明の一実施形態による無線ＬＡＮにおいてアクセスポイントで生成するポーズフレームを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による無線ＬＡＮにおいて無線端末のブロック構成図である。
【図６】本発明の一実施形態による無線ＬＡＮにおいてアクセスポイントのパケットフロー制御方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態による無線ＬＡＮにおいて無線端末のパケットフロー制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  アクセスポイント
２０  無線端末
１１  第１送受信部
１２  制御部
１３  バッファ
１４  第２送受信部
２１  送受信部
２２  制御部
２３  格納部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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